Jakie jest prawo zachowania materii?
Prawo zachowania materii to takie, które utrzymuje, że w układzie zamkniętym ilość materii biorącej udział w reakcji chemicznej jest stała.
System zamknięty rozumiemy jako środowisko, które izoluje komponenty biorące udział w reakcji z zewnątrz, takie jak szczelny pojemnik.
Kiedy transformacja odbywa się w procesie fizycznym, nie obserwuje się zmian w masach.
Innymi słowy, jeśli napełnimy pojemnik wodą i ją zamrozimy, ilość wody nie zwiększy się ani nie zmniejszy, a jedynie zmieni jej stan z ciekłego na stały.
Proces nie zmienia masy pierwiastków biorących udział w reakcji, a jedynie powoduje nową organizację w swojej strukturze. Na początku i na końcu tej reakcji będziemy mieli taką samą ilość materii.
Stwierdzenie, które najlepiej opisuje to, co postuluje ta ustawa, to:
„W naturze nic nie jest tworzone ani niszczone, wszystko jest przekształcane” (A. Lavoisier, 1785)
Prawo zachowania materii zostało opracowane w XVIII wieku dzięki dwóm naukowcom, Michaiłowi Łomonosowowi i Antoine Lavoisier, którzy równolegle doszli do podobnych wniosków.
Liczne fakty z naszego codziennego życia pokazują, co podtrzymuje tę podstawową zasadę chemii.
Przykłady prawa zachowania materii
Oto kilka sytuacji, które potwierdzają to prawo:
Rozkład owocu
Niezwykłe jest zmniejszenie rozmiaru żywności w miarę jej degradacji. Materia ta przekształca się w gazy, które są uwalniane do środowiska.
Stopić lód
Pozostawienie szklanki z lodem w temperaturze pokojowej topi lód. Ilość substancji, która pozostaje w pojemniku jest taka sama, zmienia się tylko jej stan.
Zagotować wodę
Przykładem jest również gotowanie wody, ponieważ gdy się zagotuje, woda jest zużywana i przekształcana w parę, która pozostaje w środowisku.
Zardzewiałe przedmioty
Przedmioty metalowe, zwykle żelazo, rdzewieją pod wpływem tlenu. Tlen reaguje z metalem, tworząc na jego powierzchni warstwę tlenku.
Tworzenie związku
W tworzeniu wody dwie cząsteczki wodoru (2 H2) reagują z cząsteczką tlenu (O2) dając początek dwóm cząsteczkom wody (2H2LUB). Jak widać na obrazku, całkowita liczba atomów między reagentami a produktami nie zmienia się, po każdej stronie reakcji znajdują się cztery atomy wodoru i dwa atomy tlenu.
Odkrycie prawa zachowania materii
Odkrycie tego prawa ma miejsce w XVIII wieku ze względu na istniejącą w środowisku naukowym troskę o utratę materii w niektórych procesach, takich jak spalanie.
W 1748 r. Michaił Łomonosow, wybitny znawca różnych sztuk i nauk, dokonał pierwszego sformułowania tego prawa.
„W reakcji chemicznej materia jest zachowana, masa początkowa jest równa masie wynikowej” (M. Łomonosow, 1748)
Wiele lat później, w 1785 roku, Antoine Lavoisier, francuski prawnik, ekonomista i naukowiec, przeformułował prawo, dodając nowe niuanse.
„Każdy z pierwiastków biorących udział w reakcji chemicznej zachowuje swoją masę po reakcji” (A. Lavoisier, 1785)
Z tego powodu prawo zachowania materii znane jest również jako prawo Łomonosowa-Lavoisiera.
Obaj naukowcy po raz pierwszy zastosowali metody dokładnego pomiaru i ważenia, co było ważnym postępem w chemii i przyczyniło się do odkrycia jej podstawowych praw.
